CO₂地质封存岩石力学问题研究进展

摘要

温室气体排放导致全球气候变化严重,世界各国正在采取措施缓解碳排放造成的温室效应.二氧化碳捕集与封存（CCS）作为一种大规模的温室气体减排技术正在兴起,并逐渐成为缓解温室效应的最重要手段之一.该技术在实施过程中存在一系列问题,其中注入封存引起的地质力学问题不容忽视.本文综述了CCS中由于注入封存引发的地质力学问题所带来的影响和危害.结果表明:CO₂注入引发孔隙压力变化、热应力及化学力学耦合作用,导致储层岩石强度降低、变形加剧,进而引发地表变形;InSAR技术能够有效监测地表变形,场地微震监测揭示了注入速率与地震活动的直接关联,控制注入速率与压力可有效降低盖层破裂与断层活化的概率;数值模拟是评估场地地质力学风险的主要手段,场地盖层优先选择低渗透、低反应性岩石,可减少泄漏风险,并且需综合断层应力状态规避高活动性断层区域.

关键词

CO₂地质封存 / 场地监测 / 数值模拟 / 岩石力学 / 热效应